基于ARM的嵌入式linux 內(nèi)核的裁剪與移植

0引言
微處理器的產(chǎn)生為價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)小巧的CPU和外設(shè)的連接提供了穩(wěn)定可靠的硬件架構(gòu)，這樣，限制嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸就突出表現(xiàn)在了軟件方面。盡管從八十年代末開始，已經(jīng)陸續(xù)出現(xiàn)了一些嵌入式操作系統(tǒng)(比較著名的有Vxwork、pSOS、Neculeus和Windows CE)。但這些專用操作系統(tǒng)都是商業(yè)化產(chǎn)品，其高昂的價(jià)格使許多低端產(chǎn)品的小公司望而卻步；而且，源代碼封閉性也大大限制了開發(fā)者的積極性。而Linux的開放性，使得許多人都認(rèn)為Linux非常適合多數(shù)Intemet設(shè)備。Linux操作系統(tǒng)可以支持不同的設(shè)備和不同的配置。Linux對廠商不偏不倚，而且成本極低，因而很快成為用于各種設(shè)備的操作系統(tǒng)。嵌入式linux是大勢所趨，其巨大的市場潛力與醞釀的無限商機(jī)必然會吸引眾多的廠商進(jìn)入這一領(lǐng)域。

1 嵌入式linux操作系統(tǒng)
Linux為嵌入操作系統(tǒng)提供了一個(gè)極有吸引力的選擇，它是個(gè)和Unix相似、以核心為基礎(chǔ)、全內(nèi)存保護(hù)、多任務(wù)、多進(jìn)程的操作系統(tǒng)?？梢灾С謴V泛的計(jì)算機(jī)硬件，包括X86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC、ARM、NEC、MOTOROLA等現(xiàn)有的大部分芯片。Linux的程序源碼全部公開，任何人都可以根據(jù)自己的需要裁剪內(nèi)核，以適應(yīng)自己的系統(tǒng)。文章以將linux移植到ARM920T內(nèi)核的s3c2410處理器芯片為例，介紹了嵌入式linux內(nèi)核的裁剪以及移植過程，文中介紹的基本原理與方法技巧也可用于其它芯片。

2 內(nèi)核移植過程
2．1 建立交叉編譯環(huán)境
交叉編譯的任務(wù)主要是在一個(gè)平臺上生成可以在另一個(gè)平臺上執(zhí)行的程序代碼。不同的CPU需要有不同的編譯器，交叉編譯如同翻譯一樣，它可以把相同的程序代碼翻譯成不同的CPU對應(yīng)語言。
交叉編譯器完整的安裝涉及到多個(gè)軟件安裝，最重要的有binutils、gcc、glibc三個(gè)。其中，binutils主要用于生成一些輔助工具；gcc則用來生成交叉編譯器，主要生成arm―linux―gcc交叉編譯工具；glibc主要是提供用戶程序所使用的一些基本的函數(shù)庫。
自行搭建交叉編譯環(huán)境通常比較復(fù)雜，而且很容易出錯(cuò)。本文使用的是開發(fā)板自帶的交叉編譯器，即CROSS一3．3．4．交叉編譯器，該編譯只需將光盤中的arm―linux一3．3．4．bar．bz2用tar ixvf arm―linux一3．3．4．bar．bz2命令解壓到／usr／local／arm下即可。
2．2 修改Makefile
修改內(nèi)核目錄樹根下的Makefile時(shí)，可先指明交叉編譯器。設(shè)計(jì)時(shí)，可向Makefile中添加如下內(nèi)容：
ARCH ?=arm
CROSS_COMPILE?=arm-linux-然后設(shè)置PATH環(huán)境變量，使其可以找到其交叉編譯工具鏈，然后運(yùn)行vi～／．bashrc，再添加如下內(nèi)容：
export PATH=／usr／local／arln―linux一3．4．4／bin：$PATH
2．3 設(shè)置Flash分區(qū)
此處一共要修改3個(gè)文件，分別如下：
(1)在arch／arm／machs3c2410／devs．c文件中添加如下內(nèi)容：
#includelinux／mtd／partitions．h>
#includelinux／mtd／nand．h>
#includeasm／arch／nand．h>
然后再建立Nand Flash分區(qū)表；同時(shí)建立Nand F1ash芯片支持，最后加入Nand Flash芯片并支持到Nand Flash驅(qū)動(dòng)。
另外，還要修改arch／arm／machs3c2410／devs．C文件中的s3c_device_nand結(jié)構(gòu)體變量，同時(shí)添加對dev成員的賦值。
(2)指定啟動(dòng)時(shí)初始化
內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)，可以依據(jù)對分區(qū)的設(shè)置進(jìn)行初始配置，然后修改arch／am4mach―s3c2410／machsmdk2410．e文件下的smdk2410_devices[]，指明初始化時(shí)包括在前面所設(shè)置的flash分區(qū)信息，并添加如下語句：
s3c_device_nand，
(3)禁止Flash ECC校驗(yàn)
內(nèi)核一般都是通過UBOOT寫到Nand Flash的。UBOOT則通過軟件ECC算法來產(chǎn)生ECC校驗(yàn)碼，這與內(nèi)核校驗(yàn)的ECC碼不一樣，內(nèi)核中的ECC碼是由S3C2410中Nand Flash控制器產(chǎn)生的。所以，這里選擇禁止內(nèi)核ECC校驗(yàn)。
修改drivers／mtd／nand／s3c2410．C 下的s3c2410_nand_init_chip ()函數(shù)，可在該函數(shù)體最后加上如下一條語句：
chip->eccmode=NAND_ECC_NONE；

3 內(nèi)核配置過程